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数学代写|数值分析代写Numerical analysis代考|MATH408 ERRORS: DEFINITIONS, SOURCES, AND EXAMPLES

如果你也在 怎样代写数值分析Numerical analysis MATH408这个学科遇到相关的难题,请随时右上角联系我们的24/7代写客服。数值分析Numerical analysis是数学的一个分支,使用数字近似法解决连续问题。它涉及到设计能给出近似但精确的数字解决方案的方法,这在精确解决方案不可能或计算成本过高的情况下很有用。

数值分析Numerical analysis是研究使用数值近似的算法(相对于符号操作)来解决数学分析的问题(区别于离散数学)。它是研究试图寻找问题的近似解而不是精确解的数值方法。数值分析在工程和物理科学的所有领域都有应用,在21世纪还包括生命科学和社会科学、医学、商业甚至艺术领域。目前计算能力的增长使得更复杂的数值分析的使用成为可能,在科学和工程中提供详细和现实的数学模型。数值分析的例子包括:天体力学中的常微分方程(预测行星、恒星和星系的运动),数据分析中的数值线性代数,以及用于模拟医学和生物学中活细胞的随机微分方程和马尔科夫链。

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数学代写|数值分析代写Numerical analysis代考|ERRORS: DEFINITIONS, SOURCES, AND EXAMPLES

The error in a computed quantity is defined as
Error $=$ true value $-$ approximate value
The relative error is a measure of the error in relation to the size of the true value being sought:
$$
\text { Relative error }=\frac{\text { error }}{\text { true value }}
$$
To simplify the notation when working with these quantities, we will usually denote the true and approximate values of a quantity $x$ by $x_T$ and $x_A$, respectively. Then we write
$$
\begin{aligned}
\text { Error }\left(x_A\right) &=x_T-x_A \
\operatorname{Rel}\left(x_A\right) &=\frac{x_T-x_A}{x_T}
\end{aligned}
$$
As an illustration, consider the well-known approximation
$$
\pi \doteq \frac{22}{7}
$$
Here $x_T=\pi=3.14159265 \ldots$ and $x_A=22 / 7=3.1428571, \ldots$,
Error $\left(\frac{22}{7}\right)=\pi-\frac{22}{7} \doteq-0.00126$
$\operatorname{Rel}\left(\frac{22}{7}\right)=\frac{\pi-(22 / 7)}{\pi} \doteq-0.000402$
Another example of error measurement is given by the Taylor remainder (1.9).
An idea related to relative error is that of significant digits. For a number $x_A$, the number of its leading digits that are correct relative to the corresponding digits in the true value $x_T$ is called the number of significant digits in $x_A$. For a more precise definition, assuming the numbers are written in decimal, calculate the magnitude of the error. $\left|x_T-x_A\right|$. If this error is less than or equal to five units in the $(m+1) s t$ digit of $x_T$, counting rightward from the first nonzero digit, then we say $x_A$ has, at least, $m$ significant digits of accuracy relative to $x_T$.

数学代写|数值分析代写Numerical analysis代考|Sources of Error

Imagine solving a scientific-mathematical problem, and suppose this involves a computational procedure. Errors will usually be involved in this process, often of several different kinds. We will give a rough classification of the kinds of error that might occur.
(E1) Mathematical equations are used to represent physical reality, a process that is called mathematical modeling. This modeling introduces error into the realworld problem that you are trying to solve. For example, the simplest model for population growth is given by
$$
N(t)=N_0 e^{k t}
$$
where $N(t)$ equals the population at time $t$, and $N_0$ and $k$ are positive constants. For some stages of growth of a population, when it has unlimited resources, this can be an accurate model. But more often, it will overestimate the actual population for large $t$.

The error in a mathematical model falls outside the scope of numerical analysis, but it is still an error with respect to the solution of the overall scientific problem of interest.
(E2) Blunders and mistakes are a second source of error, a familiar one to almost everyone. In the precomputer era, blunders generally consisted of isolated arithmetic errors, and elaborate check schemes were used to detect them. Today the mistakes are more likely to be programming errors. To detect these errors, it is important to have some way of checking the accuracy of the program output. When first running the program, use cases for which you know the correct answer. With a complex program, break it into smaller subprograms, each of which can be tested separately. And when you believe the entire program is correct and are running it for cases of interest, maintain a watchful eye as to whether the output is reasonable.
(E3) Many problems involve physical data, and these data contain observational error. For example, the speed of light in a vacuum is
$$
c=(2.997925+\epsilon) \cdot 10^{10} \mathrm{~cm} / \mathrm{sec}, \quad|\epsilon| \leq 0.000003
$$

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数值分析代写

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计算量中的错误定义为
error $=$ 真值 $-$ 相对误差是相对于正在寻找的真实值大小的误差的度量:
$$
\text { Relative error }=\frac{\text { error }}{\text { true value }}
$$在处理这些量时,为了简化符号,我们通常表示一个量的真值和近似值 $x$ by $x_T$ 和 $x_A$,分别。然后我们写
$$
\begin{aligned}
\text { Error }\left(x_A\right) &=x_T-x_A \
\operatorname{Rel}\left(x_A\right) &=\frac{x_T-x_A}{x_T}
\end{aligned}
$$作为一个例子,考虑众所周知的近似$$
\pi \doteq \frac{22}{7}
$$
这里 $x_T=\pi=3.14159265 \ldots$ 和 $x_A=22 / 7=3.1428571, \ldots$错误 $\left(\frac{22}{7}\right)=\pi-\frac{22}{7} \doteq-0.00126$
$\operatorname{Rel}\left(\frac{22}{7}\right)=\frac{\pi-(22 / 7)}{\pi} \doteq-0.000402$另一个误差测量的例子是泰勒余数(1.9)。
与相对误差有关的思想是有效数字。对于一个数字 $x_A$,其前导数字相对于真实值中相应数字正确的位数 $x_T$ 中的有效位数是多少 $x_A$。对于更精确的定义,假设数字是十进制的,计算误差的大小。 $\left|x_T-x_A\right|$。如果这个错误小于或等于5个单位 $(m+1) s t$ 数字 $x_T$,从第一个非零位开始向右计数,然后我们说 $x_A$ 至少, $m$ 相对于精度的有效数字 $x_T$.

数学代写|数值分析代写Numerical analysis代考|Sources of Error


想象一下解决一个科学-数学问题,并假设这涉及到一个计算过程。这个过程中通常会出现各种各样的错误。我们将对可能发生的各种错误进行粗略的分类。数学方程被用来表示物理现实,这一过程被称为数学建模。这种建模将错误引入到您试图解决的现实问题中。例如,最简单的人口增长模型由
$$
N(t)=N_0 e^{k t}
$$
给出,其中$N(t)$等于$t$时刻的人口,$N_0$和$k$是正常数。对于人口增长的某些阶段,当它拥有无限的资源时,这可能是一个准确的模型。但更多的时候,它会高估大$t$ .的实际人口


数学模型中的误差超出了数值分析的范围,但对于所关心的整个科学问题的解决来说,它仍然是一种误差。错误和错误是第二个误差来源,几乎每个人都很熟悉。在前计算机时代,错误通常由孤立的算术错误组成,并使用详细的检查方案来检测它们。如今,这些错误更可能是编程错误。为了检测这些错误,使用某种方法检查程序输出的准确性是很重要的。当第一次运行程序时,您知道正确答案的用例。对于一个复杂的程序,把它分解成更小的子程序,每个子程序都可以单独测试。当你相信整个程序是正确的,并运行它的情况下,保持警惕的眼睛,是否合理的输出。(br>(E3)许多问题涉及物理数据,这些数据包含观测误差。例如,真空中的光速为
$$
c=(2.997925+\epsilon) \cdot 10^{10} \mathrm{~cm} / \mathrm{sec}, \quad|\epsilon| \leq 0.000003
$$

数学代写|数值分析代写Numerical analysis代考

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微观经济学代写

微观经济学是主流经济学的一个分支,研究个人和企业在做出有关稀缺资源分配的决策时的行为以及这些个人和企业之间的相互作用。my-assignmentexpert™ 为您的留学生涯保驾护航 在数学Mathematics作业代写方面已经树立了自己的口碑, 保证靠谱, 高质且原创的数学Mathematics代写服务。我们的专家在图论代写Graph Theory代写方面经验极为丰富,各种图论代写Graph Theory相关的作业也就用不着 说。

线性代数代写

线性代数是数学的一个分支,涉及线性方程,如:线性图,如:以及它们在向量空间和通过矩阵的表示。线性代数是几乎所有数学领域的核心。

博弈论代写

现代博弈论始于约翰-冯-诺伊曼(John von Neumann)提出的两人零和博弈中的混合策略均衡的观点及其证明。冯-诺依曼的原始证明使用了关于连续映射到紧凑凸集的布劳威尔定点定理,这成为博弈论和数学经济学的标准方法。在他的论文之后,1944年,他与奥斯卡-莫根斯特恩(Oskar Morgenstern)共同撰写了《游戏和经济行为理论》一书,该书考虑了几个参与者的合作游戏。这本书的第二版提供了预期效用的公理理论,使数理统计学家和经济学家能够处理不确定性下的决策。

微积分代写

微积分,最初被称为无穷小微积分或 “无穷小的微积分”,是对连续变化的数学研究,就像几何学是对形状的研究,而代数是对算术运算的概括研究一样。

它有两个主要分支,微分和积分;微分涉及瞬时变化率和曲线的斜率,而积分涉及数量的累积,以及曲线下或曲线之间的面积。这两个分支通过微积分的基本定理相互联系,它们利用了无限序列和无限级数收敛到一个明确定义的极限的基本概念 。

计量经济学代写

什么是计量经济学?
计量经济学是统计学和数学模型的定量应用,使用数据来发展理论或测试经济学中的现有假设,并根据历史数据预测未来趋势。它对现实世界的数据进行统计试验,然后将结果与被测试的理论进行比较和对比。

根据你是对测试现有理论感兴趣,还是对利用现有数据在这些观察的基础上提出新的假设感兴趣,计量经济学可以细分为两大类:理论和应用。那些经常从事这种实践的人通常被称为计量经济学家。

MATLAB代写

MATLAB 是一种用于技术计算的高性能语言。它将计算、可视化和编程集成在一个易于使用的环境中,其中问题和解决方案以熟悉的数学符号表示。典型用途包括:数学和计算算法开发建模、仿真和原型制作数据分析、探索和可视化科学和工程图形应用程序开发,包括图形用户界面构建MATLAB 是一个交互式系统,其基本数据元素是一个不需要维度的数组。这使您可以解决许多技术计算问题,尤其是那些具有矩阵和向量公式的问题,而只需用 C 或 Fortran 等标量非交互式语言编写程序所需的时间的一小部分。MATLAB 名称代表矩阵实验室。MATLAB 最初的编写目的是提供对由 LINPACK 和 EISPACK 项目开发的矩阵软件的轻松访问,这两个项目共同代表了矩阵计算软件的最新技术。MATLAB 经过多年的发展,得到了许多用户的投入。在大学环境中,它是数学、工程和科学入门和高级课程的标准教学工具。在工业领域,MATLAB 是高效研究、开发和分析的首选工具。MATLAB 具有一系列称为工具箱的特定于应用程序的解决方案。对于大多数 MATLAB 用户来说非常重要,工具箱允许您学习应用专业技术。工具箱是 MATLAB 函数(M 文件)的综合集合,可扩展 MATLAB 环境以解决特定类别的问题。可用工具箱的领域包括信号处理、控制系统、神经网络、模糊逻辑、小波、仿真等。

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